Breve descripción

La cloración del agua es el proceso de añadir cloro o compuestos clorados (como el hipoclorito de sodio o el hipoclorito de calcio) al agua para desinfectarla. Es uno de los mayores logros de la salud pública en la historia de la humanidad, diseñado para neutralizar microorganismos patógenos y prevenir la propagación de devastadoras enfermedades transmitidas por el agua como el cólera, la fiebre tifoidea y la disentería.

Uso / Función

• Desinfección: Elimina bacterias, virus y muchos protozoos de los suministros de agua potable.
• Erradicación de enfermedades: Detiene las epidemias de cólera, tifoidea y otras enfermedades de origen hídrico.
• Protección residual: Mantiene el suministro de agua a salvo de recontaminación durante su almacenamiento y distribución.
• Escala: Doméstica (gotas en una botella), municipal (redes de agua por tuberías) y de emergencia/campamentos militares.

Principio de funcionamiento

El cloro es un agente oxidante potente y altamente reactivo que destruye los patógenos mediante alteración química:

1. Disociación química: Al añadirse al agua, los compuestos clorados reaccionan para formar ácido hipocloroso ($HOCl$) e iones de hipoclorito ($OCl^{-}$). El ácido hipocloroso es eléctricamente neutro y sumamente eficaz para atravesar paredes celulares.
2. Destrucción de patógenos: El $HOCl$ penetra fácilmente las membranas lipídicas protectoras de bacterias y virus. Una vez dentro, oxida enzimas y proteínas vitales, alterando el metabolismo celular y la integridad estructural, matando al patógeno.
3. Demanda de cloro: Parte del cloro se consume de inmediato al reaccionar con la materia orgánica, el hierro o el manganeso presentes en el agua. El cloro activo restante se denomina cloro libre.
4. Efecto residual: Mantener una pequeña cantidad de cloro libre (0.2 a 0.5 mg/L) garantiza que también se destruya cualquier patógeno introducido después del tratamiento inicial.

Cómo crearlo

Para la purificación de supervivencia en emergencias o a pequeña escala:

1. Preparación del agua

• Si el agua está turbia, lodosa o llena de desechos orgánicos, primero déjela asentarse y fíltrela a través de un filtro de agua, arena o tela. Las partículas suspendidas protegen a las bacterias del contacto con el cloro y consumen el desinfectante.

2. Dosificación con lejía de uso doméstico

• Use lejía líquida fresca y sin perfume (normalmente de 5% a 6% de hipoclorito de sodio). Asegúrese de que no contenga jabones, perfumes o aditivos protectores del color.
• Dosificación para agua clara: Añada 2 gotas de lejía por litro de agua (o aproximadamente 8 gotas por galón).
• Dosificación para agua fría o turbia: Si el agua está muy fría (menos de 10°C) o ligeramente turbia, duplique la dosificación a 4 gotas de lejía por litro.

3. Mezclado y tiempo de contacto

• Agite o revuelva bien la mezcla para distribuir el cloro de manera uniforme.
• Espera crucial: Deje reposar el agua tapada durante al menos 30 minutos (60 minutos si el agua está muy fría). Este tiempo de contacto es absolutamente necesario para que la reacción química elimine por completo todos los patógenos.

4. Verificación

• Huela el agua después del período de espera. Debe tener un olor a cloro muy leve.
• Si no huele a cloro, la dosificación inicial fue consumida por impurezas orgánicas. Añada una gota más, mezcle y espere otros 15 minutos.
• Si el olor a cloro es desagradablemente fuerte, airee el agua vertiéndola de un recipiente limpio a otro varias veces, o déjela reposar destapada durante unas horas.

Materiales necesarios

• Desinfectante: Lejía líquida sin perfume (hipoclorito de sodio) o polvo de hipoclorito de calcio.
• Herramienta de dosificación: Un gotero limpio o jeringa graduada.
• Recipientes: Envases limpios y no reactivos (vidrio, cerámica o plástico apto para alimentos) para mezclar y almacenar el agua.
• Prefiltración: Tela, arena o un filtro de gravedad simple.

Variantes y mejoras

• Hipoclorito de calcio (polvo de lejía): Un compuesto seco y granular ($Ca(OCl)_2$, normalmente con un 65-70% de cloro activo). Es mucho más estable que la lejía líquida, que se degrada hasta un 50% en un año. Almacenado en un lugar fresco y seco, el hipoclorito de calcio en polvo dura años. Para utilizarlo, primero se debe preparar una solución concentrada disolviendo el polvo en agua limpia.
• Generación electrolítica: Utilización de una celda de electrólisis para pasar corriente continua a través de agua salada (sal + agua) para generar hipoclorito de sodio in situ, evitando la necesidad de cadenas de suministro de productos químicos.

Límites y riesgos

• Peligros químicos: Los compuestos clorados concentrados son muy corrosivos y tóxicos. Inhalar gas de cloro o tragar lejía concentrada es letal.
• Patógenos resistentes: Ciertos quistes de protozoos, especialmente Cryptosporidium y Giardia lamblia, poseen capas protectoras gruesas y son muy resistentes a las dosis estándar de cloro. Para eliminarlos se requiere hervir el agua o usar ultrafiltración.
• Subproductos de la desinfección: Cuando el cloro reacciona con altas concentraciones de materia orgánica, puede formar trihalometanos ($THM$), que son carcinógenos en exposiciones a largo plazo. Prefiltrar el agua minimiza este riesgo.